[發(fā)明專利]一種公路滑坡區(qū)域的快速提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810575890.7
• 申請(qǐng)日: 2018-06-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108846347B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙銀軍;黃玉瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西師范學(xué)院
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 重慶為信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50216
• 代理人: 藍(lán)文苑

本發(fā)明涉及山體滑坡研究技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種公路滑坡區(qū)域的快速提取方法，包括獲取公路滑坡樣本和研究區(qū)域影像，采集滑坡樣區(qū)光譜特征值，設(shè)計(jì)新遙感指數(shù)NDRLI，確定潛在公路誘發(fā)滑坡區(qū)域，設(shè)計(jì)光譜曲線形狀指數(shù)SISC，剔除潛在公路誘發(fā)滑坡區(qū)域中的水體、耕地、裸地、陰影區(qū)域、建筑用地和坡度小于20°的地物，最終得到公路滑坡區(qū)域。本發(fā)明與現(xiàn)有常用方法相比，具有工作量小、耗費(fèi)時(shí)間較短、效率高、數(shù)據(jù)易獲取、分類精度較高等優(yōu)點(diǎn)，為研究公路沿線的滑坡災(zāi)害分析提供科學(xué)依據(jù)，具有大規(guī)模推廣應(yīng)用的前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及山體滑坡研究技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種公路滑坡區(qū)域的快速提取方法。

背景技術(shù)

滑坡是世界上最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，它可能會(huì)導(dǎo)致人類生命和財(cái)產(chǎn)損失，造成道路和河流阻塞，進(jìn)而影響道路正常通行和引發(fā)洪水。當(dāng)前道路施工過(guò)程中，通過(guò)爆破和挖掘嵌入或穿透陡峭的山坡，這種切割和填充施工的方式將形成較大的不穩(wěn)定區(qū)域。道路斜坡的切割或填充下邊坡用于道路的加寬和加固是有效地消除坡度粘聚力和強(qiáng)度的一個(gè)重要因素，更容易使坡面遭到破壞。建成道路的下坡側(cè)是道路建設(shè)廢棄物的常見(jiàn)堆放區(qū)。此外，道路施工會(huì)引起地表排水中斷，溝渠涵洞堵塞，地下水流運(yùn)動(dòng)改變等，因建設(shè)公路而引起的森林砍伐進(jìn)一步導(dǎo)致巖體的變化和加劇了水土流失，上述現(xiàn)象都是道路施工期間和施工之后滑坡形成的主要原因。

基于計(jì)算機(jī)和衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)被廣泛應(yīng)用于滑坡的空間數(shù)據(jù)獲取和分析中。盡管衛(wèi)星圖像提供了一種經(jīng)濟(jì)、快速的數(shù)據(jù)獲取方式，常用于監(jiān)測(cè)和繪制大型且難以進(jìn)入的山區(qū)的山體滑坡，但當(dāng)前關(guān)于道路引起山體滑坡的研究很少。對(duì)于公路滑坡區(qū)域最常用的提取方法還是通過(guò)航空像片解譯和有限的實(shí)地調(diào)查來(lái)完成，這種方法工作量大、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、效率低同時(shí)精度也不高，對(duì)于大型山區(qū)的山體滑坡調(diào)查人員只能進(jìn)入局部地區(qū)，最終難以為公路沿線的滑坡災(zāi)害分析提供科學(xué)決策。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一種公路滑坡區(qū)域的快速提取方法，包括獲取公路滑坡樣本和研究區(qū)域影像，采集滑坡樣區(qū)光譜特征值，設(shè)計(jì)新遙感指數(shù)NDRLI，確定潛在公路誘發(fā)滑坡區(qū)域，設(shè)計(jì)光譜曲線形狀指數(shù)SISC，剔除潛在公路誘發(fā)滑坡區(qū)域中的水體、耕地、裸地、陰影區(qū)域、建筑用地和坡度小于20°的地物，最終得到公路滑坡區(qū)域。其中最關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)新遙感指數(shù)NDRLI和光譜曲線形狀指數(shù)SISC，通過(guò)計(jì)算新遙感指數(shù)NDRLI，較大程度地剔除了滑坡樣區(qū)的植被，通過(guò)計(jì)算光譜曲線形狀指數(shù)SISC，較大程度地剔除了潛在公路誘發(fā)滑坡區(qū)域的裸地和耕地。本方法具有工作量小、耗費(fèi)時(shí)間較短、效率高、數(shù)據(jù)易獲取、分類精度較高等優(yōu)點(diǎn)，為研究公路沿線的滑坡災(zāi)害分析提供科學(xué)依據(jù)，有效解決了技術(shù)背景中提到的問(wèn)題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

一種公路滑坡區(qū)域的快速提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在Google earth影像上建立公路誘發(fā)滑坡解譯標(biāo)志；

(2)依據(jù)公路誘發(fā)滑坡解譯標(biāo)志，通過(guò)目視解譯Google earth影像公路兩旁圖像繪制出滑坡區(qū)域，得到公路滑坡樣本；

(3)對(duì)Landsat8 OLI影像進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理得到Landsat8 OLI研究區(qū)域影像；

(4)將從Google earth影像上采集到的公路滑坡樣本疊加在Landsat8 OLI研究區(qū)域影像上，然后利用ENVI軟件采集滑坡樣本區(qū)域的光譜特征值；

(5)根據(jù)采集到的滑坡樣區(qū)光譜特征值繪制光譜曲線，通過(guò)分析滑坡與其它地物的光譜特征差異，設(shè)計(jì)出新遙感指數(shù)其中SWIR1是第一短波紅外波段Band6光譜值，BLUE是藍(lán)光波段Band2光譜值；

如圖4所示，滑坡在波段Band6有最大反射率值，在波段Band2反射率值較小，本設(shè)計(jì)的新遙感指數(shù)NDRLI是利用波段Band6與波段Band2的比值運(yùn)算來(lái)增強(qiáng)滑坡信息的亮度。